Der grundlegende Linkage-Mapping-Workflow in JMP-Genomik erstellt Verknüpfungskarten anhand genetischer Markerdaten. Der Workflow umfasst die Ausgabe von Rekombinations- und Verknüpfungsgruppen, Verknüpfungskartenreihenfolge, Und Linkage Map Viewer . Dazu gehören die Berechnung von Rekombinationsfrequenzen, das Testen auf Segregationsverzerrung, die Zuweisung von Verknüpfungsgruppen zu Markersätzen, die Erstellung visualisierter Verknüpfungskarten und die Neuordnung der Daten entsprechend der Verknüpfungskarte für die QTL-Analyse. In diesem Beispiel werden Haferdaten mit etwa 450 genetischen Markern aus 90 rekombinanten Inzuchthaferlinien verwendet.
- Von dem Genomik-Starter Fenster auswählen Arbeitsabläufe > Einfach > Einfacher Linkage-Mapping-Workflow , um das Dialogfeld zu öffnen.
- Im Allgemein Registerkarte, auswählen po_ingenotypes. sas7bdat als die Eingabe-Genotyp-SAS-Datensatz .
- Geben Sie „GMI:“ ein Listenartige Spezifikation von Markierungsvariablen Feld, um jede Variable, die mit „GMI“ beginnt, als Markierungsvariable anzugeben.
- Wählen Sie eine aus Ausgabeordner .
- Im Optionen Registerkarte, auswählen Numerische Genotypen als die Format der Markervariablen .
- Der Anmerkung tab erfordert in diesem Beispiel keine Eingabe und ist immer optional. Für Daten mit separaten Annotationsdatensätzen können diese hier eingegeben werden.
- Der Rahmenkarte Tab ist ebenfalls optional. Diese Registerkarte wird verwendet, wenn für einen Satz von Markern vordefinierte Verknüpfungsgruppen vorhanden sind. Geben Sie in diesem Fall ein hafer_framework. sas7bdat als die Rahmenkartendatensatz .
- Öffnen Sie den Datensatz und beachten Sie, dass 172 der Marker bereits in 22 bekannte Framework-Gruppen sortiert sind. Jeder Marker ist innerhalb seiner entsprechenden Rahmengruppe angeordnet.
- Wählen Marker als die Variable für den Framework-Markernamen , Framework_Groups als die Framework-Verknüpfungsgruppenvariable , Und Framework_Order als die Framework-Order-Variable .
- Im Verknüpfungsgruppen Registerkarte „Auswählen“. Ich selbst als die Kreuztyp .
- Bei dieser Versuchspopulation handelt es sich um eine untereinander gekreuzte rekombinante Inzuchtlinie. Eine Liste der Kreuztypen und ihre Beschreibungen finden Sie in der folgenden Tabelle.
- Für die Anzahl der Zufällige Paarungsgenerationen vor der Inzucht , eingeben 2 . Dies ist die Anzahl der Generationen zufälliger Paarungen, die zwischen der ersten Kreuzung und dem Beginn der Inzucht stattgefunden haben.
- Wenn die experimentelle Kreuzung eindeutige erwartete Segregationsverhältnisse aufweist, können diese im angegeben werden Erwartete Segregationsverhältnisse Die erwarteten Verhältnisse für eine RIL-Selbstkreuzung wie die in dieser Population betragen 0,5 : 0 : 0,5 – was der Standardwert ist, wenn keine anderen Werte eingegeben werden.
- Wählen FDR als die Mehrfachtestmethode für Segregationstests . Dies minimiert die False-Discovery-Rate.
- Stellen Sie die ein Gruppierungs-Rekombinationsfraktionsschwellenwert Zu 25 . Dies ist der maximale Rekombinationsanteil für die Zuordnung eines Markers zu einer Verknüpfungsgruppe. Je niedriger diese Zahl ist, desto größer ist die Verknüpfung, die erfolgen muss, damit Marker innerhalb derselben Gruppe platziert werden können.
- Auf der Verknüpfungskartenreihenfolge Registerkarte, auswählen Haldane als die Kartenfunktion . Hierbei handelt es sich um verschiedene Methoden zur Umrechnung von Rekombinationsanteilen in Distanzen in Centimorganen (cM).
- Aktivieren Sie das Kontrollkästchen Unterbrechen Sie Verknüpfungsgruppen zwischen Markierungen mit großen geordneten Abständen . Teilen Sie die Gruppen auf Genetische Distanz und das einstellen Genetischer Abstandsbruchwert Zu 40 . Das bedeutet, dass, wenn der Abstand zwischen zwei Markern in einer Verknüpfungsgruppe 40 überschreitet, diese Gruppe in mehr als eine Verknüpfungsgruppe aufgeteilt wird.
- Deaktivieren Sie das Kontrollkästchen neben Zeigt Farbdiagramme der Marker-Genotyp-Zellen an . Dadurch werden Zelldiagramme erstellt, in denen jeder Genotyp für jeden Marker dargestellt ist. Dies ist hier nicht erforderlich und erhöht die Rechenzeit.
- Aktivieren Sie das Kontrollkästchen neben Führen Sie den Prozess „Subset and Reorder Genetic Data“ aus, um Markerdaten für die QTL-Analyse zu ordnen um die Daten entsprechend ihren Verknüpfungsgruppen neu zu ordnen.
- Der resultierende Datensatz wird später bei der Durchführung nützlich sein QTL-Analyse .
- Der Linkage Map Viewer Auf der Registerkarte können Sie das Farbschema und das Ausgabelayout für die 3D-Chromosomenverknüpfungskarten ändern. Belassen Sie hier die Standardoptionen.
- Wählen Laufen um mit der Analyse zu beginnen. Wenn die Analyse abgeschlossen ist, geschieht Folgendes JMP-Journal wird auftauchen.
Ergebnisse
- Klicken Sie auf die Schaltfläche „Erste Ergebnisse“. Rekombinations- und Verknüpfungsgruppen .
- Die erste Ausgabe, die erscheint, ist die Heatmap des Ergebnisse der Verknüpfungsgruppe . Rote Blöcke in der Heatmap stellen sehr niedrige Rekombinationsfrequenzen und damit stark verknüpfte Marker dar. Jede Verknüpfungsgruppe (27) wird rechts im Fenster unten aufgeführt LGruppe Die Anzahl der Marker in jeder Gruppe ist in Klammern angegeben. Klicken Sie auf eine der Verknüpfungsgruppen in dieser Liste, um eine Heatmap nur für diese Gruppe anzuzeigen.
- Das Punktdiagramm links von der Heatmap stellt die Genotyphäufigkeiten dar. Wenn die Punkte näher beieinander liegen, ist ein homozygoter Hauptgenotyp häufiger, und wenn die Punkte weit auseinander liegen, ist ein homozygoter Nebengenotyp häufiger.
- Der Segregations- und Verknüpfungsgruppen Die Registerkarte zeigt ein Diagramm der Segregationsverhältnisse für jede der Verknüpfungsgruppen (erstellt mithilfe von Rekombinationsfrequenzen) und Framework-Gruppen (angegeben im Framework-Kartendatensatz). Die Verknüpfungsgruppen werden im Diagramm durch Punkte und die Gerüstgruppen durch Sterne dargestellt. Beachten Sie, dass viele dieser Gruppen miteinander übereinstimmen. Die gepunktete rote Linie stellt die statistische Signifikanz der darüber liegenden Punkte dar. Klicken Sie auf ein beliebiges Framework oder eine Verknüpfungsgruppe, um sie im Diagramm hervorzuheben.
- Gehe zurück zum JMP-Journal und auswählen Verknüpfungskartenreihenfolge . Die resultierende Ausgabe ist eine Darstellung der genetischen Abstände der Marker in jeder Verknüpfungsgruppe in cM. Die Markierungen sind entsprechend ihrer ursprünglichen Gerüstgruppe gefärbt und die x-Achse weist jede Verknüpfungsgruppe auf. Im Gegensatz zur ursprünglichen Rahmenkarte gibt es jetzt 37 Verknüpfungsgruppen. Dies ist auf die Aufteilung von Gruppen mit Markern zurückzuführen, die mehr als 40 cM voneinander entfernt sind.
- Im Drilldowns Im Menü links im Ausgabefenster kann jede der einzelnen Verknüpfungsgruppen zur weiteren Betrachtung ausgewählt werden. Wählen Verknüpfungsgruppe 17 . Es werden neue Fenster geöffnet, die eine Heatmap jedes Markers in dieser Verknüpfungsgruppe und seine Rekombinationshäufigkeit sowie einen Datensatz mit den Rekombinationshäufigkeiten zwischen jedem Marker in der Gruppe zeigen. Die Position jedes Markers in der Verknüpfungsgruppe ist auf der horizontalen Verknüpfungskarte über der Heatmap zu sehen.
- Als nächstes kehren Sie zum zurück JMP-Journal und wählen Sie die aus Linkage Map Viewer . Der 3D-Verbindungskarte Die Ausgabe erscheint in einem neuen Fenster. Diese Ausgabe bietet eine Visualisierung jeder Verknüpfungsgruppe mit beschrifteten Positionen auf der linken Seite und Markierungsnamen auf der rechten Seite. Die Schieberegler oben im Fenster passen die Ästhetik der Karten an. Unten ist die Karte der Verknüpfungsgruppe 2.
- Die letzte Ausgabe von JMP-Journal ist der Teilmenge und Neuordnung genetischer Daten, die beide ein Genotyp sind ( po_ingenotypes. sas7bdat ) und eine Anmerkung ( po_ingenotypes_lmo_sr.sas7bdat ) Datensatz, der für die QTL-Analyse verwendet werden kann. Diese Datensätze werden im gespeichert Ausgabeordner bezeichnet in der Allgemein Tab. Nachfolgend finden Sie den Anmerkungssatz mit jeweils 453 Markierungen und Verknüpfungsdaten.
*Die aus diesem Workflow generierten interaktiven Berichte können unter angezeigt werden JMP Public .
Zusammenfassung
Der Basic Linkage Mapping Workflow führt mehrere nützliche Analysen unter Verwendung von Rekombinationsfrequenzen durch, um Marker in Verknüpfungsgruppen zu platzieren, ihre Segregationsverhältnisse zu berechnen und Verknüpfungskarten anzuzeigen. In diesem Beispiel begannen wir mit Markierungsdaten und einer Rahmenkarte, die bestimmte Markierungen vorgegebenen Rahmengruppen zuordnete. Beachten Sie, dass die Framework-Karte sowie die Anmerkungsdaten nicht erforderlich sind, um den Verknüpfungs-Mapping-Workflow auszuführen. Nachdem nun jeder Marker in eine Verknüpfungsgruppe eingeordnet und die Abstände zwischen den einzelnen Markern geschätzt wurden, kann die QTL-Analyse durchgeführt werden. Informationen zu diesem Prozess finden Sie im Beitrag mit dem Titel Genetische Assoziation mit JMP Genomics, Teil 5: QTL-Einzelmarkeranalyse .
